Ing: Mario Prez Instrumentos de control para calderas

INTRODUCCIONLa produccin de calor fue uno de los primeros pasos en el campo de la tcnica.Fue la utilizacin del vapor como fuerza motriz lo que hizo posible la revolucin industrial del siglo XVIII.

Controles necesarios en las calderas de vapor.Secuencia de encendidoNivel de agua de alimentacinControl de la llama.Control de la presin.Temperatura del combustible.Temperatura de los gases de salida.Total de slidos disueltos

Secuencia de encendidoEs el orden de operaciones que debe realizar la caldera para su encendido.El equipo llamado programador es el encargado de establecer la secuencia y los tiempos de trabajo.Se incrementa el uso de autmatas programables

Nivel de agua de alimentacinEste control mantiene el nivel de agua por encima de los tubos fluxes. Para una mayor seguridad las calderas estn provistas de las siguientes indicaciones y protecciones. Nivel normal de trabajo. Bajo nivel. Extra bajo nivel

Instrumentos para controlar el nivelControl vertical usando flotante,uno muy conocido (MOBREY).Medidor capacitivo.Medidor ultrasnico.

Control de la llamaLa fotocelda es la encargada de chequear que la llama este presente, si detecta un fallo desconecta la caldera,indicando mediante una seal de alarma lo ocurrido. Esto evita que se acumule en el hogar de la caldera combustible ,pudiendo provocar explosiones peligrosas en su interior.

Control de la presinSe emplen los presostatos de ajuste fijo. Los presostatos de modulacin.Transmisores de presin.

Usos del presostato segn el quemadorCaldera de dos pasos.Seguridad.Arranque y parada .Alto fuego.Caldera modulante.Seguridad.Arranque y parada.Modulacin.

Presostato para la seguridadSi la presin llega a la que ha sido ajustada en el presostato, la caldera se para provocando una seal de alarma.

Presostato para el arranque y paradaSe fijan los valores de presin mnimo y mximo de trabajo de la caldera para su normal funcionamiento.

Presostato para alto fuegoEn las calderas de dos pasos, es el encargado de conectar la segunda llama para incrementar el fuego,dependiendo de la presin a la cual ha sido ajustado.

Presostato de modulacin.La salida continua de este presostato es conectada al modulador ,el cual se encarga de establecer la correcta relacin aire -combustible, para mantener la presin en los valores prefijados.

Temperatura del combustibleEl termostato es el encargado de que la caldera no comience su funcionamiento hasta que el combustible no halla alcanzado la temperatura necesaria para establecer una correcta atomizacin.Utilizado en las calderas de fuel oil.

Temperatura de salida de los gasesSe puede observar la temperatura de los gases mediante el termmetro que debe conectarse en la chimenea.Esto indica la eficiencia de la caldera, cuando la temperatura de los gases es muy alta es una manifestacin de que la caldera esta sucia o incrustada.

Total de slidos disueltosEl objetivo de su control es evitar el arrastre de sustancias slidas y formacin de espumas.El control se realiza mediante un sensor de conductividad que determina cuando debe actuar la vlvula que esta conectada en la tubera de extraccin de superficie.Tambin se extraen los slidos mediante una purga de fondo a la caldera, que puede ser manual o automtica.

Automatizacin convencionalExtractorAl SistematsAireAspiradorFuelBomba Alim.nAguaC nivC tsdtempp

Con autmataExtractor Al SistematsAireAspiradorFuelBomba Alim.nAguap

Controles necesarios en las calderas de fluido trmico.Nivel visual deposito de recogida.Pirmetro de temperatura del fluido trmico y de humos en la chimenea.Nivel elctrico de mnima en deposito de expansin.Manmetros de entrada y salida de la caldera y tomas de temperatura.Presostato diferencial.Presostato de mxima.Control de llama.

Nivel visual deposito de recogida.

Permite observar la cantidad de fluido de la instalacin.

Pirmetro de temperatura mxima del fluido trmicoPreviene sobre un posible fallo de varios elementos que pueda conllevar un aumento elevado de la temperatura del fluido trmico.Elemento de seguridad que bloquea el quemador

Pirmetro de temperatura de humos en la chimenea.

Detecta un aumento considerable de la temperatura de los humos.Bloquea el quemador.

Pirmetros de primera y segunda llama(pirmetro de trabajo)Envan informacin(temperatura) al cuadro elctrico sobre las demandas de calor del equipo.

Nivel elctrico de mnima en deposito de expansin.

No permite la puesta en marcha del equipo ante una falta de fluido trmico.

Manmetros de entrada y salidaIndican la presin en la entrada y salida de la caldera.

Presostato diferencial.Detecta una mala circulacin del fluido trmico, por insuficiente presin.Bloquea el quemador

Presostato de mxima.Detecta una mala circulacin del fluido trmico por aumento de la presin.Bloquea el quemador.

Control de la llama.Mediante la clula ultravioleta, detecta luz, informando sobre falsos encendidos.

ProgramadorElemento que indica las secuencias que debe seguir el quemador.

Electro vlvula de primera y segunda llama.Dan paso a mayor o menor cantidad de combustibles.

Electro vlvula de seguridad.Cierra el paso si no hay demanda de combustible.

Temporizador de seguridad horario.Obliga a inspecciones peridicas(cada dos horas) al personal encargado.Elemento de seguridad.

Causas mas frecuentes de averasQuemadores

EL quemador no enciendeCadena de emergencia abierta.Conexin equivocada.Valor insuficiente de la tensin de la red de alimentacin.

El quemador arranca pero no se enciende y luego se bloqueaNo hay chispa en los electrodos.La chispa no inflama el petrleo.Pulverizacin irregular.No hay petrleo en el depsito.Tubera de suministro obstruida.Bomba de petrleo defectuosa

El quemador arranca y se enciende pero luego se bloqueaCelda fotoelctrica sucia o defectuosa.Celda mal colocada.Cable defectuoso.Exceso de agua en el combustible.Conexiones sueltas.

Pequea llama chispeanteBoquilla parcialmente bloqueada.Exceso de aire.

LLama humeantePresin del combustible demasiada alta.Suministro de aire insuficiente.

Baja presin de petrleoVlvula reguladora de presin desajustada.La vlvula reguladora se pego.

Alta presin de petrleoVlvula reguladora de presin desajustada.Obstruccin en la tubera de retorno de petrleo al depsito de almacenaje.

El quemador no cambia a llama alta o a baja llama.Vlvula magntica de alta/baja no se abre.Ajuste inadecuado del presostato.

El quemador se conecta/desconecta continuamenteControl de presin defectuoso.

Ing: Mario Perezwww.epautomation.comEmail: epautomation@yahoo.com

BibliografaV.M.Cherkasski:Bombas,Ventiladores,Compresores.A.V.Ivanov-Smolenki:Maquinas Elctricas.Mario Moreno Hermanez:Accionamiento Elctrico Automatizado.M.Kuznetsov.Fundamentos de electrotecnia.Angel Costa Montiel:Principios Fundamentales de Accionamiento ElctricoEsteban Amador Martnez:Problemas Resueltos y Propuestos de Electrotecnia BsicaLester Martnez:Trabajo de Maestra de Automatizacin

S.B.Dewan:Power Semiconductor DrivesRevista Danfoss 4--1989 E Danfoss 4--1998 Danfoss 4--1995Revista The Danfoss Journal 3.99Control Techniques.Accionamiento de Corriente Alterna Unificado UnidriveTelemecanique:Variadores de Velocidad y Arrancadores Catalogo Octubre 1994Telemecanique:Variable speed controllers Catalogue October 98

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